長江存儲混合鍵合技術助力三星突破400層NAND堆疊瓶頸

2025-02-25 18:07
根據韓國媒體ZDNet Korea的報道,三星電子近期與長江存儲達成了一項關於3D NAND"混合鍵合"(Hybrid Bonding)技術的專利許可協議。從第10代V-NAND(V10)開始,三星將採用長江存儲的專利技術進行生產。
三星的第10代V-NAND(V10)將引入多項創新技術,其中最為關鍵的是晶圓對晶圓(wafer-to-wafer)形式的混合鍵合技術。該技術的主要優勢在於提升效能和散熱特性,從而顯著提高生產效率。
報道指出,三星選擇與長江存儲合作,主要是因為長江存儲早在四年前就已建立了完善的混合鍵合專利體系,並與Xperi和台積電共同主導該領域。這使得三星難以繞過相關專利。
在開發第10代V-NAND(V10)時,三星面臨堆疊層數超過400層後的可靠性問題。長江存儲的混合鍵合技術(Xtacking)通過晶圓直接貼合(W2W),縮短了電氣路徑並提升了散熱能力,成為解決這一技術難題的關鍵。
在傳統的3D NAND架構中,外圍電路約佔芯片面積的20~30%。然而,隨著3D NAND技術堆疊到128層甚至更高,外圍電路所佔的芯片面積可能超過50%。此外,這種方法最多可容納300多層的NAND。
因此,對於3D NAND製造商而言,混合鍵合技術已成為發展400層以上NAND堆疊的核心技術。長江存儲的混合鍵合技術將推動高堆疊層數的3D NAND製造向CBA(CMOS鍵合陣列)架構轉型。
目前,長江存儲自主研發的混合鍵合技術已進展到4.x版本,並成功量產了160層、192層和232層產品。最新研究報告顯示,長江存儲今年早些時候還成功實現了2yy(預估270層)3D TLC(三級單元)NAND的商業化。
TechInsights指出:"長江存儲的2yy 3D NAND是市場上密度最高的NAND產品,並且是業內首個實現超過20Gb/mm²位密度的3D NAND。"
隨著NAND技術向更高層數(如V10、V11、V12)演進,三星將需要持續依賴長江存儲的專利支持。韓媒預計,SK海力士也可能會跟進合作。2024年2月,SK海力士副社長金春煥在"SEMICON Korea 2024"主題演講中透露,SK海力士正在開發下一代平台,將通過混合鍵合技術提高400層等級NAND產品的經濟性和量產性。